民營火箭再次發射成功!創始人:不要急着當馬斯克

民營火箭再次發射成功!創始人:不要急着當馬斯克

(原標題:中國第二枚民營運載火箭發射成功!創始人:不要急着當馬斯克)

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澎湃新聞記者 張靜

“入軌俱樂部”再添一員,中國誕生第二枚成功將衛星送入軌道的民營火箭。

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“穀神星一號(遙一)簡陽號”商業固體運載火箭在酒泉衛星發射中心發射升空。本文圖片  陳肖

北京時間11月7日15時12分,星河動力(北京)空間科技有限公司(下稱“星河動力”)自主研發的“穀神星一號(遙一)簡陽號”商業固體運載火箭在酒泉衛星發射中心發射升空,順利將北京國電高科科技有限公司天啓11星精確送入預定軌道。

“每一個公司打首枚火箭的初衷都不一樣。”星河動力CEO劉百奇對澎湃新聞(www.thepaper.cn)表示,穀神星一號是一枚有量產計劃的火箭,將通過3發火箭的研製完成定型。今年完成首飛之後,明年“不計劃多打”,只計劃發射兩枚火箭。“通過3發火箭把性價比打出來,再去小批量生產,產能從小批量到中批量,逐步往上走。”

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從2018年成立,到今年交出第一張成績單,儘管星河動力首飛成功,但劉百奇認爲,“一個火箭公司一年打一發兩發,這不叫火箭公司,這叫試驗公司。做火箭的目的是給衛星提供發射服務,發射服務必須是批量可複製的。”所有火箭公司只有具備穩定批量的入軌發射能力,才能開始談真正的競爭,這也真正到了民營火箭“見分曉”的時刻,“也就兩年時間。”

至於“誰誰誰在追趕馬斯克、誰誰誰最像馬斯克、誰誰誰是中國馬斯克”的說法,劉百奇呼籲,“大家不要着急去當馬斯克,重要的還是踏踏實實解決產業上的問題。”

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這是一枚有量產計劃的火箭,明年只計劃發兩枚

從2018年成立,到今年交出第一張成績單,星河動力飛速挺進太空。

這是星河動力首次發射任務,也是中國民營商業火箭首次進入500公里太陽同步軌道。穀神星一號(遙一)運載火箭成爲繼藍箭航天朱雀一號固體運載火箭、零壹空間OS-M固體運載火箭、星際榮耀雙曲線一號遙一固體運載火箭後,中國第四枚挑戰入軌發射的民營火箭,也是繼雙曲線一號遙一之後中國第二枚成功入軌的民營火箭。

“每一個公司打首枚火箭的初衷都不一樣。”劉百奇表示,穀神星一號是一枚有量產計劃的火箭,將通過3發火箭的研製完成定型,遙一火箭上發現的問題將在遙二火箭上解決,遙二、遙三火箭開展小幅升級改造。

劉百奇說,明年“不計劃多打”,只計劃發射兩發火箭。“通過3發火箭把性價比打出來,再去小批量生產,產能從小批量到中批量,逐步往上走。”

首飛任務的成敗“影響不了前進的步伐”,劉百奇認爲,其作用是增加實驗子樣。但首飛火箭對星河動力意義重大。這枚看上去不大的火箭讓星河動力掌握了抓總研製運載火箭的能力,建立了完善的科研團隊,火箭全部設計工作掌握在自己手裏,通過生產製造建立了供應鏈體系和質量管控體系。

火箭一、二級分離是最大的風險點。分離時的高度越高,受大氣擾動越少。爲了確保在大氣層內分離的安全,星河動力通過彈道和動力設計,讓分離高度達到30公里,這是民營火箭中分離高度最高的一枚。“我們做了大量分離仿真計算、地面級間分離試驗,確保分離可靠性。”劉百奇說。

除了級間分離,整流罩分離也是衛星發射入軌過程中的關鍵環節之一。整流罩位於火箭頂部,一般由高強度、輕質、耐高溫材料製成,除了保持火箭良好氣動外形,還能在火箭飛行中保護衛星。當整流罩的作用完成,它必須從運載火箭上分離。

“分離是難點。”在體制內工作了20多年的孫鵬軍對於毫秒級的變化心裏也沒底。2018年,孫鵬軍加入星河動力,擔任結構技術部部長。

“沒經歷過的事總感覺是一個黑匣子,不知道該怎麼辦的時候,我們的方法是按毫秒去排。”把時間分成毫秒級,以此檢測整流罩分離時可能會發生的問題。先保證計算到位,再開展試驗,最終整流罩分離試驗也一次性成功。

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真正試驗時,爲了保護整流罩在分離時不被摔壞,地面鋪設了海綿墊。孫鵬軍還是擔心,萬一海綿墊滑移或佈設太硬就會摔壞整流罩,便自個兒從高處往海綿墊上摔了兩次,“因爲這是首飛產品,真是當寶貝。”

但試驗的過程並不總是一帆風順。今年5月,穀神星一號上面級全系統試車後出現了幾個技術問題。星河動力聯合創始人、動力總師程聖清不放心,帶着團隊在外地核查了整整兩個月,“有時候一干一整夜。”

爲了解決推進劑輸送的不同步性,團隊搗鼓了兩個可樂瓶充當兩個貯箱,往裏面灌水,再做出各種管路,管路不同,水的流量也不同。可樂瓶戳個窟窿通了大氣,再觀測,流量又不相同。就這樣做了近百次實驗,程聖清終於找到了影響推進劑輸送不同步性的因素。

日有所思夜有所夢,首飛前,孫鵬軍夢見過失利。有時候睡着睡着突然被嚇醒,心裏不踏實,“到底還有哪個地方沒有考慮到。”

今年8月,穀神星一號在湖北總裝廠開展全箭模態試驗。雖然是火箭強度專業出身,但他還是像個維修工,拿着手電一個釘一個釘照過去看。火箭上有上千個螺釘,最後確實發現兩個釘子沒擰到位。“雖然不一定真出大事,但能發現問題肯定是好事。”

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民營火箭兩年後“見分曉”,不要急着去當“馬斯克”

從2014年民營航天興起,這一行業經歷了6年的摸爬滾打,星際榮耀和星河動力先後加入“軌道俱樂部”,實現入軌發射。

“有些企業啓動了科創板上市輔導,上市前期的資金已經入場。”衛星互聯網納入新基建外加大力倡導硬科技的發展氛圍,劉百奇感受到的明顯變化是,行業越來越熱鬧。

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“不管敢不敢出手”,關注行業賽道的資本越來越多,來交流的地方政府也越來越多。“以前地方政府一說航天,會覺得這和當地的產業經濟怎麼結合?現在這有可能成爲當地經濟領域新的增長點。”

在劉百奇看來,民營火箭的發展要經過3個階段,第一個階段是解決入軌,第二個階段是具備穩定批量的入軌發射能力。

儘管星河動力首飛成功,但他認爲,“一個火箭公司一年打一發兩發,這不叫火箭公司,這叫試驗公司。做火箭的目的是給衛星提供發射服務,發射服務必須是批量可複製的。”

“所有火箭公司只有到了第二階段纔開始談真正的競爭。”只有像快舟火箭一樣一年打七八發,發發都成功,還能賺錢,用穩定的發射服務能力證明不是概率,這纔是真正到了民營火箭“見分曉”的時刻。

“也就兩年時間。”劉百奇判斷,如果說2018年是中國商業航天爆發的元年,2020年是加速發展的階段,那麼2022年將出現分化,“到那個時候,如果還不能形成持續穩定的發射能力,甚至連入軌都沒有,就不知道該怎麼繼續往下講故事了。”

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而第三階段是達到真正的降本增效,也就是讓火箭重複使用。早期的降本增效可以從組織模式、供應鏈管理入手,但這並不是顛覆性的降成本,只有真正讓火箭重複使用,才能出現像SpaceX這樣的大幅度降成本。

“我們看到火箭有很大市場,但說實話,這個市場對成本、效益、產能提出了非常大的要求,國外的成本已經在這擺着。”劉百奇直言,200多公斤的寬帶通信衛星進入太空需要七八千萬元,而馬斯克的發射成本在150萬美元以下。“我們現在最大的問題在哪?就是成本和效率。”

“以前爲什麼大家覺得商業航天不容易賺錢?就是因爲前期做空間基礎設施建設時花的錢太多了。如果你花的錢是別人的七八倍,後邊做服務時得收多少費用才能把這錢收回來?”

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劉百奇表示,目前要解決的是降本增效,降低火箭成本,提高火箭性價比和產能。至於“誰誰誰在追趕馬斯克、誰誰誰最像馬斯克、誰誰誰是中國馬斯克”的說法,“大家不要着急去當馬斯克,重要的還是踏踏實實解決產業上的問題。”

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星河動力火箭首飛成功,中國誕生第二枚發射入軌的民營運載火箭,航天專家黃志澄告訴澎湃新聞(www.thepaper.cn),這說明中國民營火箭公司有很大潛力。

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他也提到,目前中國的民營火箭公司中,“成功的兩家都在固體火箭領域發力。但固體火箭市場相對有限,關鍵是要發展中大型運載火箭,這方面的競爭才真正開始。”

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星河動力在研的中型液體火箭智神星一號預計今年年底完成系統試車,進入投產階段,爭取2022年12月份前首飛。液體火箭的研製兩線並行,在爭取一次性使用火箭入軌並開展商業運營的同時,同步實施火箭跳躍實驗,小步迭代,以實現重複使用的目標。

“我們爭取兩年有一個成果,這兩年就是固體火箭首飛,再兩年就是液體火箭必須首飛。再兩年,2024年咱們必須重複使用。”程聖清說,2024年,“把這個事情做成了就退休。”

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“做起來有多難你知道嗎?很難的。”